自动化灌溉设计方案Word格式.docx
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无线采纳全球免费的公共频段（2.4GHz）,省去传统无线的运营费用；
公网无线和现场无线融合,且具有冗余备份能力,提高了系统可靠性和平安性,突破了系统现地访问限制；
无线阀控和收集节点超低能耗设计、内置电池保证使用3年；
系统按时收集网络节点电压、工作温度与通讯链路状态,实现网络自诊断功能；
所支持的电磁阀产物线广泛,不单支持Netafim、Rain&
nbsp；
Bird和Hunter等灌溉公司的电磁阀,同时也支持国外著名的阀制造企业Bermad、Dorot和TECHNIDRO的产物；
移动管理终端立异开发,突破了只能固定地址把持的限制,方便灌溉管理；
自动化功能多条理设计满足分歧灌溉管理需要,提高了系统的适应性；
系统采纳组件化和模块化设计,无线阀控节点、无线收集节点和机井控制站可以依照项目需要自由扩展,方便项目设计,方便后续升级维护.
支持土壤墒情、作物长势信息和农田小气候信息的收集,强年夜的UniLog管理软件能根据所收集的气象信息推算最适宜的农田灌溉时间和灌溉量,并做出智能的管理决策；
管理软件集成GPRS/GSM技术,支持基于短信的智能报警,支持基于Internet的远程管理.
依托云数据中心,灌溉自动化系统实现统一专家运维服务,现场维护人员只需要根据系统和专业运维人员建议,装置装配设备和排除故障等.让高科技傻瓜化,让自动化的使用维护和基础滴灌工程一样简单.
1、现场智能感知平台：
平台包括有：
井房首部设备智能监控系统、田间灌溉控制系统、田间土壤墒情信息监测系统、近地小气候环境信息监测系统、智能气象站、作物长势远程监测系统.
1.1、井房首部设备智能监控系统
井房首部枢纽设备包括：
变频器、一体式水泵智能控制器、压力传感器、流量传感器、地下水位/温度传感器、过滤装置、平安防护装置,自动化施肥装置和测控装置等.
过滤装置作用是将水中的固体年夜颗粒、杂质等过滤,防止这些污物进入滴灌系统梗塞滴头或在系统中形成沉淀.施肥装置的作用是使易溶于水并施于根系的肥料、农药、化控药品等在施肥罐内充沛溶解,然后再通过滴灌系统输送到作物根部,便于作物吸收,充沛发挥肥效,同时减少肥料浪费,测控装置的作用是方便系统的把持、运行管理、保证系统平安.本系统设有逆止阀、排气阀、压力表、水表、流量控制阀门.
井房首部设备智能监控系统实现机井水泵的启闭、机电呵护、电量的计量、运行状态监测,同时还对水源地地下水位、出水口压力和流量进行监测.
井房智能监控站示意图
井房智能监控站功能及原理如下：
远程的测控：
智能井房控制终端通过GPRS无线,接收控制中心发送的命令,对水泵变频器进行收集和控制,实现远程的水泵启停、电量收集的首部控制管理；
变频恒压管理：
变频器根据灌溉所设定的压力,对灌溉主管道进行恒压调变频调控,以保证足够的灌溉压力.根据水泵功率年夜小可选；
管网监测管理：
智能井房终端通过监测装置在过滤器的前后的两个压力传感器的压差值,来判断是否需要对过滤器进行清理,以保证管网的高效稳定；
灌溉用水统计：
智能井房连接地下水位传感器、流量传感器,实时监测水源井地下水位静态情况以及灌溉水的使用情况,本地下水位值低于设定值是,发出预警信息.
表井房智能监控站设备组成清单表
序号
产物名称
型号
数量
备注
1
智能泵站控制器
定制
内置电能量收集和远程传输模块
2
水泵变频启动器
3
平安防护箱
4
地下水位传感器
20m量程,40米线缆
5
管道压力传感器
6
脉冲流量计
1.2、田间无线灌溉控制系统
田间无线灌溉控制系统通过无线控制器与井房智能监控站连接,通过对泵站、可控灌溉阀门等状态信息、控制信息、田间水位、墒情、流量等丈量信息及雨情、风情、温度等气象信息的实时收集,经过可编程控制器的逻辑判断和处置,实现基于预定控制模型的自动灌溉、自动控制,并自动形成数据报表及相应的统计信息报表等功能,同时可选择实现远程登岸访问功能.
田间无线灌溉控制节点由无线阀门控制器、脉冲电磁阀、状态反馈、田间信息传感器（土壤温度、土壤水分传感器、流量和压力传感器）组成.无线阀门控制器通过线缆连接电磁阀和状态反馈,实现电磁阀启闭控制和状态监测.
图无线阀控节点设备装置图
田间无线阀控器采纳高性能蓄电池供电,具有无线通讯组网功能,能够支持控制两路脉冲电池阀、接收两路状态反馈,同时可根据需要接入土壤水分、温度、流量和压力传感器.是无线通讯的终端节点.
电磁阀是实现田间灌溉阀门自动控制的枢纽设备,它通过电缆直接连接到核心可编程控制器或就近的田间控制器,根据可编程控制器上设置的灌溉施肥法式自动执行来自控制器的运行指令,实现灌溉阀门的自动启动和关闭.
传感器是系统用于监控灌溉系统运行状况的传感设备,可以收集灌溉系统自己的设备运行信息、土壤和气象等环境信息,以及作物的生理反馈信息,传感器可以作为灌溉控制条件实现智能灌溉控制.灌溉自动控制系统的传感器主要包括液位计、压力传感器、温度湿度传感器、电磁流量计、土壤水分以及作物生长精密传感器等.
无线通讯系统采纳全无线漫游组网,田间不铺设线路,通过分区管理,级联通讯,实现数据的远程传输.每一个电磁阀都有1个专用地址,根据轮灌制度确定开启的电磁阀,控制中心给开启的电磁阀的专用地址下命令,电磁阀开启灌水.
无线阀门控制器与脉冲电磁阀和状态反馈形成无线灌溉控制节点,实现阀门的无线启闭,不再需要管理人员下地手动启闭阀门.无线阀门控制器内置高能电池,正常使用寿命不低于3年.
表无线阀控组成清单表
设备名称
电磁阀
无线阀控器
土壤水分/温度传感器
无线阀控器装置配件
无线中继点
7
室外网关
1.3．无线土壤墒情监测系统
土壤墒情监测系统能够实现对土壤墒情的长时间连续监测.用户可以根据监测需要,灵活安插土壤温度和土壤水分传感器；
也可将传感器安插在分歧的深度,丈量剖面土壤水分情况.系统采纳GPRS网络收集传输模式,传感器没有数量上的限制,监测点之间没有距离限制.系统还提供了额外的扩展能力,可根据监测需求增加对应传感器,监测土壤温度、土壤电导率、土壤PH值、以及空气温度、空气湿度、光照强度、风速风向、雨量等信息,从而满足系统功能升级的需要.
土壤墒情监测系统能够全面、科学、真实地反映被监测区的土壤变动,可及时、准确地提供各监测点的土壤墒情状况,为减灾抗旱提供了重要的基础信息.
土壤水分传感器的装置位置,要求离滴管带10cm,装置深度分三层10cm、20cm、40cm,装置位置的选择每个灌溉单位中的2个代表处,每个喷灌单位12个分区点.
表.无线土壤墒情监测组成清单
规格
GPRS数据传输模块
太阳能自供电
数据收集器
电池供电/4输出/6输入
土壤水分传感器
量程0-100％vol/精度3％
土壤温度传感器
太阳能供电系
太阳能自供电10W/9000mhA
设备固定支架
用于设备与支撑杆的固定/三角型支架
1.4．综合智能气象监测系统
综合智能气象监测系统由9要素气象监测站、6层土壤墒情监测站以及作物长势远程监测系统组成；
气象监测站,监测因子（风速、风向、雨量、太阳辐射、空气温度、空气湿度、年夜气压强传感器、CO2浓度传感器、叶面湿度传感器）,自动记录农田环境信息,并通过GPRS/GSM网远程上报至数据中心.基于对农田气象信息的监测,中心软件可以计算出每天每小时的ET值（土壤蒸发和植物蒸腾之和）,以便进行高效的、科学的灌溉管理.作物长势远程监测系统具有视频监控、无线覆盖等功能,主要用于获取农田环境气象信息,远程检查农田作物生长情况.
综合智能气象监测系统由气象传感器、GPRS无线收集器、太阳能供电系统、铝合金装置支架、作物长势远程监测系统等组成.
气象传感器：
包括风速传感器、风向传感器、雨量传感器、太阳辐射传感器、空气温湿度传感器、年夜气压强传感器、CO2浓度传感器、叶面湿度传感器；
GPRS无线收集器：
收集气象数据,并通过GPRS/GSM网发送数据中心；
太阳能供电系统：
包括太阳能电池板、充放电控制器、充电电池组,保证收集系统的能量供给,在继续阴雨天连续工作长达15天；
防护围栏：
白色塑钢护栏,高度80cm,围成4x4m的监测围场,防止牲畜进入破坏；
作物长势远程监测系统特点：
（1）系统配置高清红外摄像头,可进行全天候连续监控,监控距离可达120m,分辨率1280×
960,水平方向360°
连续旋转,垂直方向-2°
-90°
无监视盲区.
（2）可实时监测空气温湿度、风速、风向、雨量、土壤温度、土壤湿度等多种气象参数,可存储整个生育期内的气象信息,具有历史数据失落电呵护功能.
（3）系统通过远程无线网桥和无线路由器实现农田的无线覆盖.
（4）技术员可在任意地址通过浏览器检查视频及气象数据.
表8-2-11气象环境监测系统组成清单
远传模块
DTU-100
监测主机
SMC1814
温湿度传感器
HYS10
风速传感器
WDS10
风向传感器
辐射传感器
SRS10
雨量传感器
RF10
8
叶片湿度传感器
LWS10
9
CO2浓度传感器
CO2-10
10
年夜气压强传感器
PRS10
11
太阳能电池板及蓄电池
3W/10AH
12
装置支架
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